SCAMP5
Sekretorni membranski protein sa nosačem 5 je protein koji je kod ljudi kodiran genom SCAMP5.[5][6]
Analizom sekvence genoma, Han et al. (2009) mapirali su gen SCAMP5 na hromosomu 15, sekvenca q23.
Aminokiselinska sekvenca
urediDužina polipeptidnog lanca je 235 aminokiselina, a molekulska težina 26.104 Da.[7].
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MAEKVNNFPP | LPKFIPLKPC | FYQDFEADIP | PQHVSMTKRL | YYLWMLNSVT | ||||
| LAVNLVGCLA | WLIGGGGATN | FGLAFLWLIL | FTPCSYVCWF | RPIYKAFKTD | ||||
| SSFSFMAFFF | TFMAQLVISI | IQAVGIPGWG | VCGWIATISF | FGTNIGSAVV | ||||
| MLIPTVMFTV | MAVFSFIALS | MVHKFYRGSG | GSFSKAQEEW | TTGAWKNPHV | ||||
| QQAAQNAAMG | AAQGAMNQPQ | TQYSATPNYT | YSNEM |
- Simboli
Opis
urediMembranski proteini sekretornog nosača (SCAMP) široko su distribuirani integralni membranski proteini koji učestvuju u membranskom prometu. Većina SCAMP-ova (npr. SCAMP1) ima N-terminalna citoplazmatska ponavljanja NPF (arg-pro-phe), četiri centralne transmembranske regije i kratki C-terminalni rep citoplazme. Ovi SCAMP-ovi vjerovatno imaju ulogu u endocitozi koja je posredovana njihovim NPF ponavljanjima. Ostalim SCAMP-ovima, poput SCAMP5, nedostaju NPF ponavljanja i stoga možda ne funkcioniraju u endocitozi (sažetak Fernandez-Chacon i Sudhof, 2000).
Kloniranje i ekspresija
urediPretragom EST baza podataka, Fernandez-Chacon i Sudhof (2000) identificirali su mišji Scamp5 i klonirali njegov pacovski homolog. Izvedeni proteini miša i pacova sa 235 aminokiselina sadrže po četiri transmembranska domena, koji su visoko konzervirani među ostalim SCAMP-ima, s malo konzerciranosti na N– i C-terminalnim krajevima. Scamp5 nema NF-terminalna NPF ponavljanja koja se nalaze u nekoliko drugih SCAMP-ova. Northern blot analiza otkrila je ekspresiju Scamp5 samo u mozgu pacova. Analiza imunoblota otkrila je da se protein Scamp5 u pacovskom mozgu nije eksprimirao sve do druge sedmice nakon rođenja. Imunohistokemijska analiza pokazala je da je Scamp5 eksprimiran specifično u sinapsnim vezikulama u mozgu pacova.[8] Han et al (2009) klonirali su ljudski SCAMP5 iz biblioteke cDNK stromskih ćelija koštane srži.[9] Izvedeni protein od 235 aminokiselina ima izračunatu molekulnu masu od 26 kD. Poput Scamp5 miša i pacova, i ljudski SCAMP5 ima kratke N– i C-terminalne citoplazmatske repove i četiri transmembranska domena, ali nema NPF ponavljanja. Northern blot i RT-PCR analize otkrile su ekspresiju 3,4 kb transkripta u ljudskom mozgu, želucu, štitnjači, kičmenoj moždini, limfnim čvorovima, dušniku, nadbubrežnim žlijezdama, koštanoj srži i različitim regijama mozga. SCAMP5 je također eksprimiran i u ćelijskim linijama leukemije, ali ne i u većini ćelijskih linija solidnih tumora. Western blot i imunohistohemijske analize otkrile su SCAMP5 kao integralni membranski protein u ćelijskim linijama karcinoma koštane srži, dojke, nadbubrežne žlijezde i limfoma povezanih s Golgijevim aparatom.
Funkcija gena
urediKoristeći eksperimente transfekcija na ćelijskim linijama ljudskoog epitela, ljudskim monocitima i mišjim makrofazima, Han et al. (2009) pokazali su da je C-terminalni rep SCAMP5, zajedno sa komponentama SNARE i STX4 , promovirao oslobađanje CCL5 i TNF, ali ne i IL1B, sa Golgijevog aparata na plazmamembranu, kao odgovor na agoniste kalcija ili TLR. Zaključili su da je SCAMP5, u saradnji sa komponentama SNARE, uključen u egzocitozu reguliranu kalcij-citokinima, koji sadrže signalni peptid.
Skriningom za regulatore agregacije poliglutamina (polyQ), Noh et al. (2009) identificirali su SCAMP5 kao posrednika agregacije mutantnog huntintina (HTT). Western blot analiza pokazala je povećanu ekspresiju u strijatumu pacijenata s Huntingtonovom bolešću i kulturama neuronskih ćelija pacova, koji eksprimiraju mutirani HTT. Stres izazvan stresom endoplazmatskog retikuluma (ER) izazvao je agregaciju mutantnog HTT-a preko SCAMP5 u primarnim kulturama ćelijskih strijatalnih neurona i ljudskim ćelijama neuroblastoma putem inhibicije endocitoze. Za inhibiciju nije bio potreban SCAMP5 C-kraj. Zaključili su da je SCAMP5 ključna regulatorna molekula koji povezuje ER-stress sa agregacijom poliQ tragova proteina, modulacijom endocitoze.[10]
Koristeći Western blot analizu, Zhao et alk. (2014) otkrili su da je Scamp5 eksprimiran u neuronima pacovskog hipokampusa i da se njegova ekspresija povećavala sa sazrijevanjem neurona.[11] Nokdaun Scamp5-a u kultiviranim neuronima pacovskog hipokampusa rezultirao je smanjenjem ukupnih i reciklažnih veličina sinapsnih bazena vezikula, ali je omjer bazena za recikliranje/mirovanje značajno povećan. Prisustvo Scamp5 također je usporilo endocitozu nakon stimulacije, ali ju je ozbiljno oslabilo tokom jake stimulacije. Degradacija Scamp5 snizila je prag sinapsne aktivnosti pri kojoj endocitoza nije mogla nadoknaditi sinapsnim vezikulima tekuću egzocitozu tokom stimulacije.[12]
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000198794 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000040722 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, Derge JG, Klausner RD, Collins FS, et al. (decembar 2002). "Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (26): 16899–903. doi:10.1073/pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- ^ "Entrez Gene: SCAMP5 secretory carrier membrane protein 5".
- ^ "UniProt, Q8TAC9". Pristupljeno 18. 7. 2021.
- ^ Fernandez-Chacon, R., Sudhof, T. C. Novel SCAMPs lacking NPF repeats: ubiquitous and synaptic vesicle-specific forms implicate SCAMPs in multiple membrane-trafficking functions. J. Neurosci. 20: 7941-7950, 2000. PubMed: 11050114
- ^ Han, C., Chen, T., Yang, M., Li, N., Liu, H., Cao, X. Human SCAMP5, a novel secretory carrier membrane protein, facilitates calcium-triggered cytokine secretion by interaction with SNARE machinery. J. Immun. 182: 2986-2996, 2009. PubMed: 19234194
- ^ Noh, J.-Y., Lee, H., Song, S., Kim, N. S., Im, W., Kim, M., Seo, H., Chung, C.-W., Chang, J.-W., Ferrante, R. J., Yoo, Y.-J., Ryu, H., Jung, Y.-K. SCAMP5 links endoplasmic reticulum stress to the accumulation of expanded polyglutamine protein aggregates via endocytosis inhibition. J. Biol. Chem. 284: 11318-11325, 2009. PubMed: 19240033
- ^ Zhao, H., Kim, Y., Park, J., Park, D., Lee, S.-E., Chang, I., Chang, S. SCAMP5 plays a critical role in synaptic vesicle endocytosis during high neuronal activity. J. Neurosci. 34: 10085-10095, 2014. [PubMed: 25057210
- ^ Zhang, D., Yuan, C., Liu, M. Zhou, X., Ge, S., Wang, X., Luo, G., Hou, M., Liu, Z., Wang, Q. K., Wang, X., Li, H., Tan, Y., Jia, W., Wang, J., Wu, Y., Wang, A., Yang, X., Zhang, X. Deficiency of SCAMP5 leads to pediatric epilepsy and dysregulation of neurotransmitter release in the brain. Hum. Genet. 139: 545-555, 2020. PubMed: 32020363
Dopunska literatura
uredi- Fernández-Chacón R, Südhof TC (novembar 2000). "Novel SCAMPs lacking NPF repeats: ubiquitous and synaptic vesicle-specific forms implicate SCAMPs in multiple membrane-trafficking functions" (PDF). The Journal of Neuroscience. 20 (21): 7941–50. doi:10.1523/jneurosci.20-21-07941.2000. PMID 11050114.[mrtav link]
- Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (novembar 2000). "DNA cloning using in vitro site-specific recombination". Genome Research. 10 (11): 1788–95. doi:10.1101/gr.143000. PMC 310948. PMID 11076863.
- Wiemann S, Weil B, Wellenreuther R, Gassenhuber J, Glassl S, Ansorge W, Böcher M, Blöcker H, Bauersachs S, Blum H, Lauber J, Düsterhöft A, Beyer A, Köhrer K, Strack N, Mewes HW, Ottenwälder B, Obermaier B, Tampe J, Heubner D, Wambutt R, Korn B, Klein M, Poustka A (mart 2001). "Toward a catalog of human genes and proteins: sequencing and analysis of 500 novel complete protein coding human cDNAs". Genome Research. 11 (3): 422–35. doi:10.1101/gr.GR1547R. PMC 311072. PMID 11230166.
- Wiemann S, Arlt D, Huber W, Wellenreuther R, Schleeger S, Mehrle A, Bechtel S, Sauermann M, Korf U, Pepperkok R, Sültmann H, Poustka A (oktobar 2004). "From ORFeome to biology: a functional genomics pipeline". Genome Research. 14 (10B): 2136–44. doi:10.1101/gr.2576704. PMC 528930. PMID 15489336.
- Lin PJ, Williams WP, Luu Y, Molday RS, Orlowski J, Numata M (maj 2005). "Secretory carrier membrane proteins interact and regulate trafficking of the organellar (Na+,K+)/H+ exchanger NHE7". Journal of Cell Science. 118 (Pt 9): 1885–97. doi:10.1242/jcs.02315. PMID 15840657.
- Mehrle A, Rosenfelder H, Schupp I, del Val C, Arlt D, Hahne F, Bechtel S, Simpson J, Hofmann O, Hide W, Glatting KH, Huber W, Pepperkok R, Poustka A, Wiemann S (januar 2006). "The LIFEdb database in 2006". Nucleic Acids Research. 34 (Database issue): D415-8. doi:10.1093/nar/gkj139. PMC 1347501. PMID 16381901.